CURSO: QUIMICA-FISICA III
TRADUCCION: PHYSICAL CHEMISTRY III
SIGLA: QIM116
CREDITOS: 10
MODULOS: 04
REQUISITOS: MAT1516 y QIM114
DISCIPLINA: QUIMICA
I. OBJETIVOS
1. Ense?ar topicos fundamentales de mecanica cuantica para entender la estructura electronica de atomos y moleculas, con objeto de caracterizar sistemas atomicos y moleculares aislados y/o en interaccion.
II. CONTENIDOS
1. Introduccion a la mecanica clasica. Representaciones de Newton, Lagrange y Hamilton. Fundamentos matematicos: operadores, funciones propias y valores propios. Radiacion cuerpo negro. Hipotesis cuantica de Planck. Efecto fotoeloenctrico. Principiode indeterminacion de Heisenberg. Postulados de la Mecanica Cuantica. Formulacion de la ecuacion de Schrodinger.
2. Estudio Cuantico de Sistemas Sencillos. Ecuacion de Schroedinger. Funciones onda y densidad electronica. Aplicaciones: Particula en caja 1D, 2D y 3D. Particula en caja circular. Particula en caja esferica.
3. Momento Angular. El momento angular en mecanica clasica. Operadores de momento angular en mecanica cuantica. Funciones y valores propios de los operadores de momento angular. Funciones y valores propios de Lz y L2. Armonicos y esfericos.
4. Atomo de Hidrogeno.Ecuacion de Schroedinger para el atomo de hidrogeno. Teoria de perturbacion. Orbitales hidrogenoides. Funcion radial, funcion de distribucion radial. Spin electronico, spin-orbitales.
5. Metodos Aproximados en Mecanica Cuantica. Metodo varioacional. Teorema de Eckart. Aplicaciones del metodo variacional. Funciones variacionales lineales. Teoria de perturbaciones. Aplicaciones de la teoria de perturbaciones.
6. Atomos Polielectronicos. Metodo de particula independiente. Determinantes de Slater.
7. Introduccion a la Estructura Molecular. Aproximacion de Born-Oppenheimer. Enlace quimico. Teoria de Orbitales Moleculares. Orbitales hibridos. Hidrocarburos aromaticos: Aproximacion de electrones Pi.Metodo de Huckel.
8. Quimica Cuantica Computacional. Metodos de calculo de Funciones de Onda Molecular. Conjunto de Funciones de Base. Distribucion de Carga y Analisis de Poblacion Electronica. Programas Computacionales.
9. Simetria Molecular. Elementos y operaciones de simetria. Grupos puntuales de simetria. Clasificacion sistematica de las moleculas en funcion de su simetria. Representaciones de grupos. Representaciones reductibles e irreductibles. Tablas de caracteres. Teoria de grupos y mecanica cuantica. Aplicaciones: Combinaciones lineales adaptadas a la simetria.
III. METODOLOGIA
- Clases expositivas.
- Ayudantias.
- Experimentos computacionales.
IV. EVALUACION
- Interrogaciones
- Trabajos computacionales
- Controles
- Examen
V. BIBLIOGRAFIA
Minima:
Atkins, P.W. "Physical Chemistry", Oxford University Press, 1998.
Bertran Rusca, J.; Branchadell Gallo, V.Moreno Ferrer, M.; Sodupe Roure, M. "Quimica Cuantica", Editorial Sintesis, Espa?a, 2002.
Levine, I. "Quimica Cuantica", 5? edicion, Pearson Educacion, 2001.
Levine, I. "Fisicoquimica", McGraw-Hill, 1995.
McQuarrie, D.A. and Simon, J. "Physical Chemistry, A Molecular Approach", University Science Books, 1997.
McQuarrie, D.A. "Quantum Chemistry", University Science Books, 1985.
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE*
